3. Выбор машины для снятия растительного слоя, определение её производительности и схемы работы

В данной работе разрабатываемый растительный слой отсыпается в кавальеры, оси которых расположены на расстоянии 10м от границы котлована.

В связи с малым расстоянием транспортировки разрабатываемого грунта, для разработки растительного слоя более эффективно применение бульдозера. Выбор бульдозера зависит от геометрических размеров котлована. В соответствии с рекомендациями [3] по выбору бульдозера в данной работе, для снятия растительного слоя, применяем бульдозер марки ДЗ-28.

Технические характеристики выбранного бульдозера см. табл. 1.

Таблица 1. Технические характеристики бульдозера марки ДЗ-28

Наибольшее тяговое усилие, тс	10
Размер отвала, м
- длина	3,9
- высота	1,0
Наибольший подъем отвала над опорной поверхностью гусеницы, м	1,05
Скорость перемещения, км/ч
- при копании грунта	2,4
- при транспортировке и раскладке грунта	6,4
- при холостом пробеге	10,0
Масса, м	16,3

Разработку грунта осуществляем челночным способом, от края котлована к оси кавальера, условно разделяя растительный слой котлована на две половины.

Схему движения бульдозера при разработке растительного слоя и расположения кавальеров см. Приложение 2.

Эксплуатационная производительность бульдозера определяется следующей формулой:

[м³/ч] (3.1)

где q – объём грунтовой призмы после завершения копания, м³;

t_Ц – длительность рабочего цикла бульдозера, с;

K_П – коэффициент потерь грунта при транспортировке грунтовой призмы к месту разгрузки ;

K_Р– коэффициент разрыхления грунта принимаем из [2] табл.7, К_Р=1,2;

K_В– коэффициент использования рабочего времени, К_В=0,85.

Объем грунтовой призмы зависит от размеров и свойств грунта, он может быть определен по формуле:

q=(BH²/2)(1/ К_ПР) (3.2)

где В – длина отвала, В=3,9 м.;

Н – высота отвала, Н=1,0 м.;

К_ПР – коэффициент наполнения геометрического объема грунтовой призмы, зависящий отношения Н/В и от связности грунта, определенный по [2, табл. 22]

Н/В=1,0/3,9=0,26 , значит К_ПР=0,70.

Подставляя значения в формулу (3.2), получаем:

q=(3,91,0²/2)(1/0,70) =2,8 м³

Длительность рабочего цикла бульдозера может быть определена по формуле:

t_Ц = t_К + t_ТР + t_Р + t_П + t_ДОП (3.4)

где t_К – длительность копания, с;

t_ТР – длительность транспортировки грунтовой призмы, с;

t_Р – длительность раскладки грунта, с;

t_П – длительность порожнего хода, с;

t_ДОП – дополнительное время, с.

t_К= L_КОП /V_КОП (3.5)

L_КОП – длина пути бульдозера при копании

L_КОП=q/(Вh_РСK_P) = 2,8/(3,90,21,2) = 3,0м

L_КОП – скорость перемещения бульдозера при копании

V_КОП= 2,4км/ч = 2,41000/3600 = 0,67м/с

t_К= 3,0/0,67 = 4,5с

tт_Р = L_ТР /V_ТР (3.6)

L_ТР – длина пути бульдозера при транспортировке

L_ТР=

С – расстояние от оси кавальера до края котлована, С=10 м

L_ТР= 67/4+10= 26,8м

V_ТР – скорость перемещения бульдозера при транспортировки

V_ТР= 6,4км/ч = 6,41000/3600 = 1,78м/с

tт_Р = 26,8/1,78 = 15,1с

t_Р = L_Р /V_Р (3.7)

L_Р – длина пути бульдозера при раскладке грунта

L_Р=qKп/(Вh_рс)

Кп = 1- 0,005L_Р = 1- 0,00526,8 = 0,87

L_Р= 2,80,87/(3,90,2)= 3,2м

V_Р - скорость перемещения бульдозера при раскладки грунта

V_Р= V_ТР = 1,78м/с

t_Р =3,2/1,78=1,8с

t_П= (L_КОП+Lтр+L_Р)/ V_П (3.8)

V_П - скорость перемещения бульдозера при порожнего хода

V_П= 10км/ч = 101000/3600 = 2,78м/с

t_П= (3,0+26,8+3,2)/2,78 = 11,9с

t_ДОП= 20с (по опыту)

Получаем:

t_Ц= 4,5+15,1+1,8+11,9+20 = 53,3с

Подставляя в формулу (3.1) полученные значения, вычисляем эксплуатационную производительность бульдозера ДЗ-28:

м³/ч